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光电流成像(LBIC)-东谱实验室

原理:将聚焦至微米或亚微米尺度的激光光斑在样品表面进行二维栅格扫描,同步采集每一扫描位置的光生短路电流或偏置光电流,将电流幅值映射为空间灰度或伪彩色图像,形成光电流分布图。该技术以扫描探针形式实现光电器件局域响应特性的空间分辨表征。

具体测试对象:

太阳能电池(多晶硅、钙钛矿、铜铟镓硒、碲化镉等)

光电探测器阵列、二维材料光电探测器

纳米线/纳米带光电探测器、光电晶体管、雪崩光电二极管等

 

1 项目介绍

原理:将聚焦至微米或亚微米尺度的激光光斑在样品表面进行二维栅格扫描,同步采集每一扫描位置的光生短路电流或偏置光电流,将电流幅值映射为空间灰度或伪彩色图像,形成光电流分布图。该技术以扫描探针形式实现光电器件局域响应特性的空间分辨表征。

作用:获取光电转换效率的空间分布图,识别光敏区短路、断裂、边缘漏电及局部缺陷等非均匀特征。可定量分析晶界、杂质沉淀、电极脱附及薄膜针孔对载流子收集效率的影响;评估材料组分梯度、相分离或钝化不均匀性造成的响应衰减区域;为器件制备工艺的均匀性诊断与缺陷溯源提供亚微米级分辨率的实验证据。

 

2 样品要求

样品须固定于可沿X-Y方向精密位移的压电或步进电机载物台上,载物台重复定位精度须优于光斑直径十分之一。光敏面表面须平坦,表面高度起伏在聚焦景深范围内,以避免扫描过程离焦引起的光电流幅度伪变化。器件电极须可靠引出,接触电极与测试探头连接后,整个扫描行程内接触电阻无变化。若扫描范围超出器件有效区域,须有明确的光敏区边界标记或坐标基准。

 

3 常见问题

3.1样品倾斜与离焦。

整个扫描视场内若样品平面与物镜焦平面存在倾角,边缘区域离焦导致光电流幅值单调衰减,该衰减易被误判为边缘响应下降,须先进行自动对焦或水平补偿校正。

3.2背景光电流与暗电流波动。

若测试腔遮光不彻底或存在杂散光,基底电流将叠加于每个像素点,降低图像对比度。暗电流随时间漂移也会造成图像灰度基线倾斜,须在图像处理中进行背景平面扣除。


光电流成像(LBIC)-东谱实验室
原理:将聚焦至微米或亚微米尺度的激光光斑在样品表面进行二维栅格扫描,同步采集每一扫描位置的光生短路电流或偏置光电流,将电流幅值映射为空间灰度或伪彩色图像,形成光电流分布图。该技术以扫描探针形式实现光电器件局域响应特性的空间分辨表征。
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